شمسی خلیات

شمسی خلیوں کو کرسٹل لائن سلکان اور بے ساختہ سلکان میں تقسیم کیا گیا ہے، جن میں سے کرسٹل لائن سلکان سیلز کو مزید مونو کرسٹل لائن سیلز اور پولی کرسٹل لائن سیلز میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔مونو کرسٹل لائن سلکان کی کارکردگی کرسٹل لائن سلکان سے مختلف ہے۔

درجہ بندی:

چین میں عام طور پر استعمال ہونے والے سولر کرسٹل لائن سلکان سیل کو اس میں تقسیم کیا جا سکتا ہے:

سنگل کرسٹل 125*125

سنگل کرسٹل 156*156

پولی کرسٹل لائن 156*156

سنگل کرسٹل 150*150

سنگل کرسٹل 103*103

پولی کرسٹل لائن 125*125

بنانے کا عمل:

سولر سیلز کے پروڈکشن کے عمل کو سلکان ویفر انسپیکشن – سطح کی بناوٹ اور پکلنگ – ڈفیوژن جنکشن – ڈیفاسفورائزیشن سلکان گلاس – پلازما ایچنگ اور پکلنگ – اینٹی ریفلیکشن کوٹنگ – سکرین پرنٹنگ – ریپڈ سنٹرنگ وغیرہ میں تقسیم کیا گیا ہے۔ تفصیلات درج ذیل ہیں:

1. سلکان ویفر معائنہ

سلیکون ویفرز شمسی خلیوں کے کیریئر ہیں، اور سلیکون ویفرز کا معیار براہ راست شمسی خلیوں کی تبدیلی کی کارکردگی کا تعین کرتا ہے۔لہذا، آنے والے سلیکون ویفرز کا معائنہ کرنا ضروری ہے۔یہ عمل بنیادی طور پر سلیکون ویفرز کے کچھ تکنیکی پیرامیٹرز کی آن لائن پیمائش کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، ان پیرامیٹرز میں بنیادی طور پر ویفر کی سطح کی ناہمواری، اقلیتی کیریئر لائف ٹائم، مزاحمتی صلاحیت، P/N قسم اور مائیکرو کریکس وغیرہ شامل ہیں۔ ، سلکان ویفر ٹرانسفر، سسٹم انٹیگریشن پارٹ اور چار ڈیٹیکشن ماڈیولز۔ان میں سے، فوٹو وولٹک سلکان ویفر کا پتہ لگانے والا سلیکون ویفر کی سطح کی ناہمواری کا پتہ لگاتا ہے، اور ساتھ ہی ساتھ سلیکون ویفر کے سائز اور اخترن جیسے ظاہری پیرامیٹرز کا بھی پتہ لگاتا ہے۔مائیکرو کریک کا پتہ لگانے والا ماڈیول سلکان ویفر کے اندرونی مائیکرو کریکس کا پتہ لگانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔اس کے علاوہ، دو ڈیٹیکشن ماڈیولز ہیں، آن لائن ٹیسٹ ماڈیولز میں سے ایک بنیادی طور پر سلیکون ویفرز کی بلک ریزسٹویٹی اور سلکان ویفرز کی قسم کو جانچنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، اور دوسرا ماڈیول سلیکون ویفرز کی اقلیتی کیریئر لائف ٹائم کا پتہ لگانے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔اقلیتی کیریئر کی زندگی بھر اور مزاحمتی صلاحیت کا پتہ لگانے سے پہلے، سلیکن ویفر کے اخترن اور مائیکرو کریکس کا پتہ لگانا ضروری ہے، اور خود بخود خراب سلیکون ویفر کو ہٹا دینا چاہیے۔سلیکون ویفر معائنہ کرنے والا سامان خود بخود ویفرز کو لوڈ اور اتار سکتا ہے، اور نا اہل مصنوعات کو ایک مقررہ پوزیشن میں رکھ سکتا ہے، اس طرح معائنہ کی درستگی اور کارکردگی کو بہتر بنایا جا سکتا ہے۔

2. سطح کی بناوٹ

monocrystalline سلکان کی ساخت کی تیاری کا مطلب یہ ہے کہ سلیکون کی anisotropic etching کو استعمال کرتے ہوئے سلیکون کے ہر مربع سینٹی میٹر کی سطح پر لاکھوں ٹیٹراہیڈرل اہرام، یعنی اہرام کے ڈھانچے بنائے جائیں۔سطح پر واقع روشنی کے متعدد انعکاس اور اضطراب کی وجہ سے، روشنی کے جذب میں اضافہ ہوتا ہے، اور بیٹری کی شارٹ سرکٹ کرنٹ اور تبادلوں کی کارکردگی بہتر ہوتی ہے۔سلکان کا انیسوٹروپک ایچنگ محلول عام طور پر ایک گرم الکلین محلول ہوتا ہے۔دستیاب الکلیاں سوڈیم ہائیڈرو آکسائیڈ، پوٹاشیم ہائیڈرو آکسائیڈ، لتیم ہائیڈرو آکسائیڈ اور ایتھیلینیڈیامین ہیں۔سابر سلکان کا زیادہ تر حصہ سوڈیم ہائیڈرو آکسائیڈ کا ایک سستا حل استعمال کرکے تیار کیا جاتا ہے جس میں تقریباً 1% ارتکاز ہوتا ہے، اور اینچنگ کا درجہ حرارت 70-85 °C ہوتا ہے۔یکساں سابر حاصل کرنے کے لیے، الکوحل جیسے ایتھنول اور آئسوپروپینول کو بھی محلول میں شامل کیا جانا چاہیے تاکہ سلکان کے سنکنرن کو تیز کیا جا سکے۔سابر تیار کرنے سے پہلے، سلکان ویفر کو ابتدائی سطح پر اینچنگ کا نشانہ بنایا جانا چاہیے، اور تقریباً 20-25 μm کو الکلائن یا تیزابی اینچنگ محلول سے کندہ کیا جاتا ہے۔سابر کی کھدائی کے بعد، عام کیمیائی صفائی کی جاتی ہے۔آلودگی سے بچنے کے لیے سطح پر تیار کردہ سلیکون ویفرز کو پانی میں زیادہ دیر تک ذخیرہ نہیں کیا جانا چاہیے، اور جلد از جلد اسے پھیلا دینا چاہیے۔

3. بازی گرہ

شمسی خلیوں کو روشنی کی توانائی کو برقی توانائی میں تبدیل کرنے کا احساس کرنے کے لیے ایک بڑے رقبے والے PN جنکشن کی ضرورت ہوتی ہے، اور ایک بازی فرنس شمسی خلیوں کے PN جنکشن کی تیاری کے لیے ایک خاص سامان ہے۔نلی نما ڈفیوژن فرنس بنیادی طور پر چار حصوں پر مشتمل ہے: کوارٹج بوٹ کے اوپری اور نچلے حصے، ایگزاسٹ گیس چیمبر، فرنس کا باڈی حصہ اور گیس کیبنٹ کا حصہ۔بازی عام طور پر فاسفورس آکسی کلورائڈ مائع ذریعہ کو بازی کے ذریعہ استعمال کرتی ہے۔نلی نما ڈفیوژن فرنس کے کوارٹج کنٹینر میں P قسم کے سلکان ویفر کو رکھیں، اور فاسفورس آکسی کلورائیڈ کو 850-900 ڈگری سیلسیس کے اعلی درجہ حرارت پر کوارٹج کنٹینر میں لانے کے لیے نائٹروجن کا استعمال کریں۔فاسفورس آکسی کلورائیڈ فاسفورس حاصل کرنے کے لیے سلکان ویفر کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتا ہے۔ایٹمایک خاص مدت کے بعد، فاسفورس کے ایٹم چاروں طرف سے سلیکون ویفر کی سطح کی تہہ میں داخل ہوتے ہیں، اور سلیکان ایٹموں کے درمیان موجود خلاء کے ذریعے سلیکون ویفر میں گھس کر پھیل جاتے ہیں، جس سے N-قسم کے سیمی کنڈکٹر اور P- کے درمیان انٹرفیس بنتا ہے۔ سیمی کنڈکٹر ٹائپ کریں، یعنی PN جنکشن۔اس طریقہ سے تیار کردہ PN جنکشن میں اچھی یکسانیت ہے، شیٹ کی مزاحمت کی عدم یکسانیت 10% سے کم ہے، اور اقلیتی کیریئر کی زندگی 10ms سے زیادہ ہو سکتی ہے۔PN جنکشن کی فیبریکیشن سولر سیل پروڈکشن میں سب سے بنیادی اور اہم عمل ہے۔چونکہ یہ PN جنکشن کی تشکیل ہے، الیکٹران اور سوراخ بہنے کے بعد اپنی اصل جگہ پر واپس نہیں آتے، جس سے ایک کرنٹ بنتا ہے، اور کرنٹ کو تار سے کھینچا جاتا ہے، جو کہ براہ راست کرنٹ ہے۔

4. Dephosphorylation سلیکیٹ گلاس

یہ عمل شمسی خلیوں کی پیداوار کے عمل میں استعمال ہوتا ہے۔کیمیکل اینچنگ کے ذریعے، سلکان ویفر کو ہائیڈرو فلورک ایسڈ کے محلول میں ڈبو دیا جاتا ہے تاکہ پھیلاؤ کے نظام کو ہٹانے کے لیے ایک گھلنشیل کمپاؤنڈ ہیکسا فلوروسیلک ایسڈ پیدا کرنے کے لیے کیمیائی رد عمل پیدا کیا جا سکے۔جنکشن کے بعد سلکان ویفر کی سطح پر فاسفوسیلیکیٹ شیشے کی پرت بنتی ہے۔بازی کے عمل کے دوران، POCL3 O2 کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتا ہے P2O5 بناتا ہے جو سلیکون ویفر کی سطح پر جمع ہوتا ہے۔P2O5 SiO2 اور فاسفورس ایٹم پیدا کرنے کے لیے Si کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتا ہے، اس طرح سیلیکون ویفر کی سطح پر فاسفورس عناصر پر مشتمل SiO2 کی ایک تہہ بنتی ہے، جسے فاسفوسیلیکیٹ گلاس کہا جاتا ہے۔فاسفورس سلیکیٹ شیشے کو ہٹانے کا سامان عام طور پر مین باڈی، کلیننگ ٹینک، سرو ڈرائیو سسٹم، مکینیکل بازو، الیکٹریکل کنٹرول سسٹم اور خودکار ایسڈ ڈسٹری بیوشن سسٹم پر مشتمل ہوتا ہے۔پاور کے اہم ذرائع ہائیڈرو فلورک ایسڈ، نائٹروجن، کمپریسڈ ہوا، خالص پانی، گرمی سے نکلنے والی ہوا اور فضلہ پانی ہیں۔ہائیڈرو فلورک ایسڈ سلکا کو تحلیل کرتا ہے کیونکہ ہائیڈرو فلورک ایسڈ سلیکا کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتا ہے تاکہ غیر مستحکم سلکان ٹیٹرا فلورائڈ گیس پیدا ہو۔اگر ہائیڈرو فلورک ایسڈ ضرورت سے زیادہ ہے تو، رد عمل سے پیدا ہونے والا سلکان ٹیٹرافلوورائیڈ ہائیڈرو فلورک ایسڈ کے ساتھ مزید رد عمل ظاہر کر کے ایک گھلنشیل کمپلیکس، ہیکسا فلوروسیلک ایسڈ بنائے گا۔

5. پلازما اینچنگ

چونکہ بازی کے عمل کے دوران، یہاں تک کہ اگر بیک ٹو بیک ڈفیوژن کو اپنایا جاتا ہے، تو فاسفورس لازمی طور پر تمام سطحوں پر پھیلایا جائے گا بشمول سلیکون ویفر کے کناروں پر۔PN جنکشن کے سامنے کی طرف جمع کیے گئے فوٹو جنریٹڈ الیکٹران کنارے والے حصے کے ساتھ بہہ جائیں گے جہاں فاسفورس PN جنکشن کے پچھلے حصے میں پھیلا ہوا ہے، جس سے شارٹ سرکٹ ہوتا ہے۔اس لیے، سیل کے کنارے پر PN جنکشن کو ہٹانے کے لیے سولر سیل کے ارد گرد ڈوپڈ سلکان کو اینچ کیا جانا چاہیے۔یہ عمل عام طور پر پلازما اینچنگ تکنیک کا استعمال کرتے ہوئے کیا جاتا ہے۔پلازما اینچنگ کم دباؤ کی حالت میں ہے، رد عمل والی گیس CF4 کے بنیادی مالیکیولز ریڈیو فریکوئنسی پاور سے پرجوش ہوتے ہیں تاکہ آئنائزیشن پیدا ہو اور پلازما بن سکے۔پلازما چارج شدہ الیکٹران اور آئنوں پر مشتمل ہوتا ہے۔الیکٹران کے اثرات کے تحت، رد عمل کے چیمبر میں گیس توانائی کو جذب کر سکتی ہے اور آئنوں میں تبدیل ہونے کے علاوہ ایک بڑی تعداد میں فعال گروپ بنا سکتی ہے۔فعال رد عمل والے گروہ بازی کی وجہ سے یا برقی میدان کے عمل کے تحت SiO2 کی سطح تک پہنچتے ہیں، جہاں وہ کھدائی جانے والی مواد کی سطح کے ساتھ کیمیائی طور پر رد عمل ظاہر کرتے ہیں، اور غیر مستحکم رد عمل کی مصنوعات بناتے ہیں جو مواد کی سطح سے الگ ہو جاتے ہیں۔ ایچڈ، اور ویکیوم سسٹم کے ذریعہ گہا سے باہر پمپ کیا جاتا ہے۔

6. اینٹی ریفلیکشن کوٹنگ

پالش سلکان کی سطح کی عکاسی 35٪ ہے۔سطح کی عکاسی کو کم کرنے اور سیل کی تبادلوں کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے، یہ ضروری ہے کہ سلیکون نائٹرائڈ اینٹی ریفلیکشن فلم کی ایک تہہ جمع کی جائے۔صنعتی پیداوار میں، PECVD آلات اکثر اینٹی ریفلیکشن فلموں کی تیاری کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔PECVD پلازما میں اضافہ شدہ کیمیائی بخارات کا ذخیرہ ہے۔اس کا تکنیکی اصول یہ ہے کہ کم درجہ حرارت والے پلازما کو توانائی کے منبع کے طور پر استعمال کیا جائے، نمونے کو کم دباؤ میں گلو ڈسچارج کے کیتھوڈ پر رکھا جاتا ہے، گلو ڈسچارج نمونے کو پہلے سے طے شدہ درجہ حرارت پر گرم کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، اور پھر اس کی مناسب مقدار رد عمل والی گیسیں SiH4 اور NH3 متعارف کرائی جاتی ہیں۔کیمیائی رد عمل اور پلازما کے رد عمل کی ایک سیریز کے بعد، نمونے کی سطح پر ایک سالڈ سٹیٹ فلم، یعنی ایک سلکان نائٹرائیڈ فلم بنتی ہے۔عام طور پر، اس پلازما میں اضافہ شدہ کیمیائی بخارات جمع کرنے کے طریقہ کار کے ذریعے جمع ہونے والی فلم کی موٹائی تقریباً 70 این ایم ہے۔اس موٹائی کی فلموں میں نظری فعالیت ہوتی ہے۔پتلی فلم کی مداخلت کے اصول کا استعمال کرتے ہوئے، روشنی کی عکاسی کو بہت کم کیا جا سکتا ہے، بیٹری کی شارٹ سرکٹ کرنٹ اور آؤٹ پٹ بہت زیادہ بڑھ جاتی ہے، اور کارکردگی بھی بہت بہتر ہوتی ہے۔

7. سکرین پرنٹنگ

سولر سیل کے ٹیکسچرنگ، ڈفیوژن اور PECVD کے عمل سے گزرنے کے بعد، ایک PN جنکشن بنایا گیا ہے، جو روشنی کے تحت کرنٹ پیدا کر سکتا ہے۔پیدا شدہ کرنٹ کو برآمد کرنے کے لیے، بیٹری کی سطح پر مثبت اور منفی الیکٹروڈ بنانا ضروری ہے۔الیکٹروڈ بنانے کے بہت سے طریقے ہیں، اور اسکرین پرنٹنگ سولر سیل الیکٹروڈ بنانے کے لیے سب سے عام پیداواری عمل ہے۔اسکرین پرنٹنگ کا مقصد سبسٹریٹ پر ابھارنے کے ذریعے پہلے سے طے شدہ پیٹرن کو پرنٹ کرنا ہے۔سامان تین حصوں پر مشتمل ہے: بیٹری کے پچھلے حصے پر سلور ایلومینیم پیسٹ پرنٹنگ، بیٹری کے پچھلے حصے پر ایلومینیم پیسٹ پرنٹنگ، اور بیٹری کے اگلے حصے پر سلور پیسٹ پرنٹنگ۔اس کا کام کرنے والا اصول یہ ہے: سلری کو گھسنے کے لیے اسکرین پیٹرن کی میش کا استعمال کریں، اسکریپر کے ساتھ اسکرین کے سلوری حصے پر ایک خاص دباؤ لگائیں، اور اسی وقت اسکرین کے دوسرے سرے کی طرف بڑھیں۔سیاہی کو گرافک حصے کی جالی سے نچوڑ کر سبسٹریٹ پر نچوڑا جاتا ہے جیسے ہی یہ حرکت کرتا ہے۔پیسٹ کے چپچپا اثر کی وجہ سے، امپرنٹ کو ایک خاص حد میں طے کیا جاتا ہے، اور squeegee پرنٹنگ کے دوران ہمیشہ اسکرین پرنٹنگ پلیٹ اور سبسٹریٹ کے ساتھ لکیری رابطے میں رہتا ہے، اور رابطہ لائن مکمل ہونے کے لیے squeegee کی حرکت کے ساتھ حرکت کرتی ہے۔ پرنٹنگ اسٹروک.

8. تیزی سے sintering

اسکرین پرنٹ شدہ سلکان ویفر کو براہ راست استعمال نہیں کیا جاسکتا۔نامیاتی رال بائنڈر کو جلانے کے لیے اسے جلدی سے سنٹرنگ بھٹی میں ڈالنے کی ضرورت ہے، جس سے تقریباً خالص چاندی کے الیکٹروڈ نکل جاتے ہیں جو شیشے کے عمل کی وجہ سے سلیکون ویفر کے قریب سے لگے ہوتے ہیں۔جب سلور الیکٹروڈ اور کرسٹل لائن سلکان کا درجہ حرارت eutectic درجہ حرارت تک پہنچ جاتا ہے، تو کرسٹل لائن سلیکون ایٹم ایک خاص تناسب میں پگھلے ہوئے سلور الیکٹروڈ مواد میں ضم ہو جاتے ہیں، اس طرح اوپری اور نچلے الیکٹروڈ کا اومک رابطہ بنتا ہے، اور کھلے سرکٹ کو بہتر بناتا ہے۔ سیل کا وولٹیج اور فلنگ فیکٹر۔کلیدی پیرامیٹر یہ ہے کہ سیل کی تبدیلی کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے اس میں مزاحمتی خصوصیات ہوں۔

سنٹرنگ فرنس کو تین مراحل میں تقسیم کیا گیا ہے: پری سنٹرنگ، سنٹرنگ اور کولنگ۔پری سنٹرنگ مرحلے کا مقصد پولیمر بائنڈر کو سلیری میں گلنا اور جلانا ہے، اور اس مرحلے پر درجہ حرارت آہستہ آہستہ بڑھتا ہے۔sintering کے مرحلے میں، مختلف جسمانی اور کیمیائی ردعمل sintered جسم میں ایک مزاحم فلمی ڈھانچہ بنانے کے لیے مکمل کیے جاتے ہیں، جس سے یہ واقعی مزاحم ہو جاتا ہے۔اس مرحلے میں درجہ حرارت اپنے عروج پر پہنچ جاتا ہے۔ٹھنڈک اور ٹھنڈک کے مرحلے میں، شیشے کو ٹھنڈا کیا جاتا ہے، سخت اور مضبوط کیا جاتا ہے، تاکہ مزاحم فلم کا ڈھانچہ سبسٹریٹ پر قائم رہے۔

9. پیری فیرلز

سیل کی پیداوار کے عمل میں، پردیی سہولیات جیسے بجلی کی فراہمی، بجلی، پانی کی فراہمی، نکاسی آب، HVAC، ویکیوم، اور خصوصی بھاپ کی بھی ضرورت ہوتی ہے۔حفاظت اور پائیدار ترقی کو یقینی بنانے کے لیے آگ سے تحفظ اور ماحولیاتی تحفظ کے آلات بھی خاص طور پر اہم ہیں۔50MW کی سالانہ پیداوار کے ساتھ سولر سیل پروڈکشن لائن کے لیے، صرف پروسیس اور پاور آلات کی بجلی کی کھپت تقریباً 1800KW ہے۔عمل کے خالص پانی کی مقدار تقریباً 15 ٹن فی گھنٹہ ہے، اور پانی کے معیار کی ضروریات چین کے الیکٹرانک گریڈ واٹر GB/T11446.1-1997 کے EW-1 تکنیکی معیار کو پورا کرتی ہیں۔عمل کو ٹھنڈا کرنے والے پانی کی مقدار بھی تقریباً 15 ٹن فی گھنٹہ ہے، پانی کے معیار میں ذرہ کا سائز 10 مائکرون سے زیادہ نہیں ہونا چاہیے، اور پانی کی فراہمی کا درجہ حرارت 15-20 ° C ہونا چاہیے۔ویکیوم ایگزاسٹ والیوم تقریباً 300M3/H ہے۔ایک ہی وقت میں، تقریباً 20 کیوبک میٹر نائٹروجن اسٹوریج ٹینک اور 10 کیوبک میٹر آکسیجن ذخیرہ کرنے والے ٹینک بھی درکار ہیں۔خصوصی گیسوں جیسے سائلین کے حفاظتی عوامل کو مدنظر رکھتے ہوئے، پیداوار کی حفاظت کو مکمل طور پر یقینی بنانے کے لیے ایک خصوصی گیس روم قائم کرنا بھی ضروری ہے۔اس کے علاوہ سیلن کمبشن ٹاورز اور سیوریج ٹریٹمنٹ اسٹیشن بھی سیل کی پیداوار کے لیے ضروری سہولیات ہیں۔